由于近年来社会经济的快速发展以及人类对自然环境的严重开发,造成水环境的水体质量不断恶化。2011年中央发布的一号文件中明确提出,实施最严格的水资源管理制度,其中“明确水功能区限制纳污红线,严格控制入河排污量”是三条“红线”之一。明确水功能区限制纳污红线,建立水功能区限制纳污制度,首先需要科学核定水域纳污能力,由于河流的水体水文特征和其他自然因子的动态性特征,决定了纳污能力实质也是一个动态变化的量。在传统计算纳污能力的基础上提出了一种能够体现在不同设计保证率、不同设计水文条件、不同污染物因子以及不同模型之间的动态变化的纳污能力计算模式。同时为贯彻落实最严格水资源管理制度,陕西省人民政府办公厅于2013年连续下发《陕西省人民政府关于实行最严格水资源管理制度的实施意见》和《陕西省实行最严格水资源管理制度考核办法》,明确对各市级政府实行最严格水资源管理制度情况进行考核,基于目前水功能区考核方式的不够严谨和统计的粗放性,提出一种与纳污能力直接联系的水功能区考核模式。因此,本文从纳污能力的动态计算研究出发,与水功能区考核直接联系,基于综合集成平台,建立了渭河干流陕西段水功能区动态纳污能力计算及考核仿真系统。论文的主要内容如下:(1)动态纳污能力计算及考核模式研究以河流水文特性及其他自然因子的动态性作为切入点,说明了纳污能力是一个动态变化的量,从而证明了研究动态纳污能力的必要性。在此基础上,提出了以纳污能力为依据的水功能区考核方式,从而和水功能区的动态纳污能力研究直接联系和呼应,并构建了动态纳污能力计算及考核的模式框架,提出了实现动态纳污能力计算及考核模式的关键技术。(2)动态纳污能力计算研究。通过对传统纳污计算模型的分析,基于一维水质模型,建立了一种新的纳污能力计算模型:考虑支流汇入和取水因素的纳污能力分段求和计算模型。以渭河干流陕西段为例,阐述了纳污能力动态计算的水文条件设计方法,并对建立的分段求和模型进行了实例验证。(3)水功能区考核方式研究。基于纳污能力计算模式,将纳污能力作为达标考核依据,通过在线监测设备采取考核样品,并通过一维水质模型转换计算得出该监测断面的污染物排放量,以水功能区的纳污能力为标准,判断考核结果是否达标进一步直观的反映渭河陕西段的水功能区考核情况。将水功能区的纳污能力和考核直接联系。(4)水功能区动态纳污能力计算及考核系统搭建及应用。以陕西内渭河水功能区为例,搭建了水功能区动态纳污能力计算和水功能区考核仿真系统,通过不同的保证率、不同的时间尺度、不同的模型方法以及纳污计算参数之间的相互选择和组合实现纳污能力的动态化计算,并且根据纳污计算结果对渭河水功能区进行纳污考核,对渭河各个水功能区的情况以信息化的手段实现考核、监测和管理。系统运用Java编程、数据库、组件化技术、网络知识图以及Web Service等技术,将系统的业务模型、方法组件化形成组件包,结合知识图描述业务的流程、组织和应用,在可视化的环境下实现最严格水资源管理制度。